Расщепление фотона и электронные петли во внешнем однородном электромагнитном поле

• Автор: Шайсултанов, Рашид Жумажанович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 63 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Расщепление фотона в сильном электромагнитном поле
1.1 Вычисление амплитуды расщепления фотона
1.2 Расщепление фотона в магнитном поле
1.2.1 Амплитуда и правила отбора: общий случай
1.2.2 Поляризационный оператор, віпагййтном поле и пра-вила отбора при и> < 2т . / /
1.2.3 Расщепление фотона в магнитном поле при и> < 2т
1.3 Расщепление фотона в электрическом поле
1.3.1 Квазиклассическое приближение
1.3.2 Расщепление фотона в полях осей монокристалла
2 Интегралы по траекториям и
вклад петли во внешнем поле с N фотонными линиями
2.1 Эффективное действие и интегралы по траекториям
2.2 Вклад петли во внешнем поле
3 Фотон-нейтринное взаимодействие в магнитном
поле
Заключение.
Литература.

Введение.
В последние годы успешно развивается квантовая электродинамика процессов в интенсивном внешнем поле. Проявляемый к ней интерес связан, с одной стороны, с быстрым прогрессом лазерной техники, позволяющей получать волны с весьма высокой напряженностью электромагнитного поля ( до 109 В/см ) и появлением пучков электронов и фотонов сверхвысоких энергий, а с другой стороны, с открытием сверхсильных магнитных полей вблизи пульсаров (до 1013 Э ) [1]. Также КЭД во внешнем поле необходима для изучения электромагнитных процессов при высокой энергии в монокристаллах [2]. В отличие от случая электромагнитных взаимодействий свободных частиц здесь принципиально необходим выход за рамки теории возмущений: нужен точный учет взаимодействия частиц с сильным внешним полем. Значительная часть результатов, полученных многими авторами в квантовой электродинамике во внешнем поле, изложена в книгах и обзорах [3, 4, 5, 6].
Как известно, виртуальное рождение и аннигиляция электрон-пози-тронных пар индуцирует нелинейное самодействие электромагнитного поля. Характерным процессом нелинейной квантовой электродинамики является рассеяние света на свете. Во внешних полях становятся возможными также расщепление фотона на два фотона (7 —» 71 + 72) и отклонение (когерентное рассеяние ) фотона (7 —у у'). Для малых энергий фотона (и <С т) процесс расщепления может быть рассмотрен с использованием эффективного лагранжиана Гейзенберга-Эйлера (см., напр.[7]). Для произвольных энергий фотона и напряженностей поля необходимо проводить точный ( по полю ) расчет. Расщепление фотона в постоянном и однородном внешнем поле рассматривалось в работах [8, 9, 10, 11, 12], там

1.3 Расщепление фотона в электрическом поле
Перейдем теперь к рассмотрению расщепления фотона в электрическом поле и , в особенности, в поле осей монокристалла. В случае, когда имеется только электрическое поле ( Н=0 ), в терминах поляризаций (1.23) СР разрешенными остаются переходы (1.28). Амплитуда перехода ТЕ_Пп следует из (1.32) после замены Е —» Ш , о —» га , амплитуда п получается из п с помощью замены ш -Н- — ад, а амплитуда перехода получается из (1.16), если Л —> , ф = Фе+Фо» в (1-19) следует
проделать переход Н —> 0 ( все соэж , соэ хп —) 1).
Перейдем теперь к рассмотрению расщепления фотона в поле осей мо-
э —*
нокристалла. При Н=0 и А; Т Е имеем из (0.1)
из Е

171 Д/о
Как уже отмечалось, для достижения области эе > 1, в которой эффект растепления максимален, энергии фотона должны быть очень велики: и> т. Таким образом, мы должны рассмотреть квазиклассическое приближение в электрическом поле.
1.3.1 Квазиклассическое приближение
Проводя стандартные разложения (см., например [50] в амплитудах Тн или ТЕ , имеем для амплитуд в квазиклассическом приближении:
3 ОО 1 р2
Тд = / СЙ / «5? / Се* /д +
о о Ь
Ре = — [к!<; ("1 - /|) + ('1 - /,2)2 -- и2 - (I)2 (С, - (, + 11:
(1.51)